专利名称：泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种泵，其是利用由隔膜的上下振动而引起的泵室容积的变化、对液体等进行输送的。
背景技术：
已知的泵中有一种隔膜式泵，其是利用由橡胶等形成的隔膜(ダイヤフラム)的移动而使泵室容积发生变化，并且使流入阀/流出阀联动，对液体等输送体进行输送的。这种已知的隔膜式泵由于没有油，因而最适于清洁的环境中使用或用于嫌恶流体变质的场合。
专利文献1日本专利申请公开公报平7-301183号隔膜式泵由于结构简易、可靠性高、容易小型化，因而对轻量化的要求也较多，考虑过用树脂等材料形成泵的结构体来将重量减轻。
但是、在用树脂等材料形成譬如将隔膜式泵的结构体与隔膜之间区划泵室的壳体时，会有这样的问题，即、由隔膜的上下振动而引起的、施加到泵室的较大的压力使上述壳体发生弯曲。区划泵室的壳体由于压力而弯曲时，泵的吸入排出能力就下降。
另一方面、为了防止上述区划泵室的壳体发生弯曲，在使构成壳体的树脂材料厚度增加时又会产生使隔膜式泵的轻量化或薄膜化变得困难的问题。如果用金属形成壳体，则即使将较厚的壁厚减薄能容易地保持需要的强度，但由于在用金属切削加工形成壳体时，会使加工成本提高、而且也使大量生产性能降低，因而就成为隔膜式泵的成本降低的障碍。
发明内容
本发明是鉴于上述现有技术的情况而作出的，其目的是提供一种能使重量大大减轻、而且具有优良的大量生产性能的泵。
为了达到上述目的而作出的泵，其具有由上下振动而使泵室的容积发生变化的隔膜；与上述隔膜的一面相对地形成的、在与上述隔膜的一面之间将上述泵室分区的第1壳体；与上述隔膜的另一面相对、而且经由上述隔膜而与上述第1壳体相对地形成、将上述隔膜的周边夹持在与上述第1泵室之间的第2壳体，其特征在于，上述第1壳体和上述第2壳体是使用包含不锈钢、铝、钛中的至少一种金属、由加压成型方法加以成形的。
最好，上述第1壳体和上述第2壳体具有至少在10kPa以下的压力作用下不产生弯曲的强度。最好，上述第1壳体的厚度被设定在0.5mm～2mm的范围内，而且上述第2壳体的厚度被设定在0.3mm～2mm的范围内。
最好，在上述第1壳体上形成增强用加强筋，其长度至少是上述第1壳体直径的50％以上。最好，在上述第1壳体上形成多个阀支撑部、它们分别支撑着使输送体流入到上述泵室的流入阀和使输送体从上述泵室流出的流出阀，而且在这些多个阀支撑部之间配置有上述增强用加强筋。最好，在上述第1壳体和上述第2壳体上还形成用于支撑上述隔膜的隔膜支撑部。
本发明具有如下的效果。
根据本发明的泵，由于在第1壳体和第2壳体上采用了金属板，用压力成型方法进行成型，因而与以前的用金属切削加工进行成型的相比较，能使大量生产性能大幅度地提高，能使隔膜式泵的制造成本大幅度地降低。
第1壳体是用厚度为0.5mm～2mm范围的金属板进行成型，并形成增强用加强筋，由此能得到具有在10kPa以下的压力作用下不产生弯曲的强度的、且轻量的第1壳体。通过使用这样的第1壳体，而能用较低的成本生产轻量的、且具有优良的大量生产性能的隔膜式泵。
图1是表示本发明的泵的剖面图。
图2是表示第1壳体的外观立体图。
图3是表示本发明泵的动作的说明图。
图4是表示本发明泵的动作的说明图。
图5是表示本发明的验证结果的图表。
具体实施例方式
下面，参照着附图、对本发明的实施例进行说明。图1是表示本发明的隔膜式泵的剖面图。而图2是表示构成泵的第1壳体的外观立体图。隔膜式泵10设有外壳11；支撑在该外壳11上的第1和第2壳体12、13；流出/流入壳体14；隔膜15；流入阀16；和流出阀17，只要将整体形成譬如大致圆筒形结构就可以。
第1壳体12是整体用金属板形成、周边上成一体地形成隔膜支撑部21。只要将隔膜支撑部21形成譬如V字形的槽就可以、借助O形环24、将隔膜15水密封地支撑在第1壳体12与第2壳体13之间。在这样的第1壳体12和隔膜15的一面(表面)15a之间区划出泵室27。
在第1壳体12的中央、成一体地形成增强用加强筋22。譬如只要将第1壳体12以一定幅度、大致突出成梯形就可以，最好、将加强筋22的长度形成为上述第1壳体12的直径的50％以上。
在加强筋22的两侧形成阀支撑部23a、23b。阀支撑部23a、23b借助O形环25、26而支撑着流入阀16、流出阀17。在阀支撑部23a、23b的中央形成开口28a、28b，使液体等输送体从流入阀16、流出阀17流入到泵室27或从泵室27流出。
具有上述结构的第1壳体12是整体使用譬如包含不锈钢、铝、钛中至少一种的金属板、可由加压成型方法加以成形。从强度和轻量化的关系考虑，最好构成第1壳体12的金属板使用厚度t1是0.5mm～2mm范围的。最好构成第1壳体12的金属板具有这样的强度，即、至少在10kPa以下的压力作用下不产生弯曲。
使用这样的金属板、由加压成型方法使第1壳体12成形，因而与现有的由金属切削加工成形的相比较、能大幅度地提高大量生产性能、能大幅度地降低泵10的制造成本。
而且，使用厚度t1是0.5mm～2mm范围的金属板形成第1壳体12、并且形成增强用加强筋22，由此能得到具有在10kPa以下的压力作用下不弯曲的强度、且轻量的第1壳体12。通过使用这样的第1壳体12，而能以较低的成本生产轻量的且具有优良的大量生产性能的隔膜式泵10。
第2壳体13是整体用金属板形成、周边上成一体地形成有隔膜支撑部31。只要将隔膜支撑部31形成是譬如V字形槽的结构就可以、借助O形环24、在第2壳体13与第1壳体12之间支撑隔膜15。在第2壳体13与隔膜15的另一面(背面)15b之间区划出调压室32。在第2壳体13的中央、形成调压开口33，其也是用隔膜15的上下振动、将调压室32的压力保持成与外界气压相等。
具有这样结构的第2壳体13与第1壳体12同样地、是整体用譬如包含不锈钢、铝、钛中的至少一种的金属板、可由加压成型方法加以成形。从强度和轻量化的关系考虑、最好是构成第2壳体13的金属板使用厚度t2为0.3mm～2mm范围的。最好是构成第2壳体13的金属板具有这样的强度，即、至少在10kPa以下的压力作用下隔膜支撑部31也不弯曲。
通过使用这样的金属板、由加压成型方法使第2壳体13成形，与以前的用金属切削加工成形相比较、能大幅度地提高大量生产性能、能大幅度地降低泵10的制造成本。
而且通过使用厚度t2为0.3mm～2mm范围的金属板而形成第2壳体13，就能得到具有在10kPa以下的压力作用下不弯曲的强度、且轻量的第2壳体13。通过使这样的第2壳体13，就能与轻量、高强度的第1壳体12相结合地、以较低的成本进行轻量且具有优良的大量生产性能的隔膜式泵10的生产。
支撑在第1壳体12和第2壳体13之间的隔膜15是用上下振动使泵室27的容积变化，由此进行输送体的吸入、排出，譬如可以用压电膜。由施加的电压使这样的压电膜在泵室27方向和调压室32之间进行上下振动，使泵室27的容量变化。至少对隔膜15与第1壳体12之间构成泵室27的一面(表面)15a侧进行防水加工就可以，对另一面(背面)15b也进行防水加工则更好。
除了将压电膜用作使泵室27的容量变化的机构之外，也可以用橡胶等材料构成隔膜15，而且还可以用空气泵等使调压室32的压力增减、由此使隔膜15进行上下振动、从而使泵室27的容量变化。
支撑在第1壳体12的阀支撑部23a和流入·流出壳体14之间的流入阀16只能朝着使输送体向泵室27流入的方向打开，阻止输送体的倒流。而支撑在第1壳体12的阀支撑部23b和流入·流出壳体14之间的流出阀17只能朝着使输送体从泵室27流出的方向打开，阻止输送体的倒流。这样的流入阀16和流出阀17可以用譬如橡胶等材料形成。还可以在开口28a、28b上分别形成流入阀16和流出阀17。这时可将流入·流出壳体14省略，有利于泵10的簿型化。
流入·流出壳体14可以用譬如金属的加压成型方法加以形成，分别在流入阀16侧形成流入口41、在流出阀17侧形成流出口42。而且、外壳11将具有上述结构的第1壳体12、第2壳体13和流入·流出壳体14固定。外壳11可以用譬如树脂等材料形成。而且、由于可以在开口28a、28b上分别形成流入阀16和流出阀17，而将流入·流出壳体14省略，因而用螺钉等紧固件将第1和第2壳体12、13直接相互固定还能将外壳11省略。这时，O形环25、26的安装部分构成流入口和流出口。
下面，简单地说明具有上述结构的隔膜式泵10的动作。如图3所示、在液体等输送体1的吸入工序中，使隔膜15向调压室32侧膨胀、使泵室27的容量增加，使泵室27成为低压。由此、从流入口41、经由流入阀16而将输送体1吸入到泵室27内。这时，流出口42侧、由流出阀17阻止输送体1向泵室27方向的流入。
接着，在如图4所示的输送体1的排出工序，使隔膜15向泵室27一侧膨胀，使泵室27成为高压。由此，从流出口42、经由流出阀17而将泵室27内的输送体1排出。这时，流入阀16阻止输送体1从流入口41一侧排出。
如上所述，通过反复地进行由隔膜15的上下振动而形成的输送体1的吸入工序和排出工序，就能将输送体1从流入口41向流出口42输送。
实施例本申请人对构成上述本发明泵的第1壳体的增强用加强筋的效果进行了验证。作为试样，准备了直径为35mm的第1壳体，其上分别形成有长度为10mm、20mm、24mm、28mm、32mm的增强用加强筋。对这些第1壳体在施加30kPa压力时的最大位移量ΔZmax(μm)进行了测定。图5表示这些验证结果。
根据图5所示的图表，通过将增强部分的长度取成20mm以上，就能将第1壳体的最大位移量ΔZmax抑制到5μm以下。这一点得到确认，即，在使用直径为35mm左右的第1壳体的情况下，虽然当最大位移量ΔZmax是5μm以上时，会产生对泵的吸入·排出性能有不良影响的问题，但通过形成增强用加强筋，就能将第1壳体的挠曲抑制到最小限度。
权利要求
1.一种泵，其具有由上下振动而使泵室的容积变化的隔膜；与上述隔膜的一面相对地形成的、在与上述隔膜的一面之间将上述泵室分区的第1壳体；与上述隔膜的另一面相对、而且经由上述隔膜而与上述第1壳体相对地形成、将上述隔膜的周边夹持在与上述第1泵室之间的第2壳体，其特征在于，上述第1壳体和上述第2壳体是使用包含不锈钢、铝、钛中的至少一种金属、由加压成型方法加以成形的。
2.如权利要求1所述的泵，其特征在于，上述第1壳体和上述第2壳体具有至少在10kPa以下的压力作用下不产生弯曲的强度。
3.如权利要求1所述的泵，其特征在于，上述第1壳体的厚度被设定在0.5mm～2mm的范围内，而且上述第2壳体的厚度被设定在0.3mm～2mm的范围内。
4.如权利要求1所述的泵，其特征在于，在上述第1壳体上形成有增强用加强筋，其长度至少是上述第1壳体直径的50％以上。
5.如权利要求1所述的泵，其特征在于，在上述第1壳体上形成有多个阀支撑部、它们分别支撑着使输送体流入到上述泵室的流入阀和使输送体从上述泵室流出的流出阀，而且在这些多个阀支撑部之间配置有上述增强用加强筋。
6.如权利要求1所述的泵，其特征在于，在上述第1壳体和上述第2壳体上还形成有用于支撑上述隔膜的隔膜支撑部。
全文摘要
本发明提供一种能实现轻量化、且具有优良的大量生产性能的泵。其中，第1壳体(12)是整体由金属板形成、周边上成一体地形成有隔膜支撑部(21)。隔膜支撑部(21)只形成譬如是V字形的槽就可以，借助O圈，在与第2壳体之间将隔膜水密封地支撑。而且形成有增强用加强筋(22)。
文档编号F04B43/02GK1657776SQ20051005194
公开日2005年8月24日 申请日期2005年2月18日 优先权日2004年2月19日
发明者大西人司 申请人:阿尔卑斯电气株式会社